快看!9月第3周神经科学领域有哪些进展?( 二 )


2021年9月17日哈弗大学AravinthanD.T.Samuel研究团队通过全脑成像技术记录在交配行为过程中这些雄性线虫几乎每个神经元的活动 , 他们发现部分神经元仅参与单个行为过程 , 部分神经元参与多个行为 , 不同的行为之间存在部分神经元的共同激活 。 但是这些神经元的功能并不是固定的 , 会随着环境的变化进行动态调整 。
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小胶质细胞的发育
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小胶质细胞是大脑中的常驻巨噬细胞 , 其相关的基因突变与多种神经系统疾病有关 。 然而小胶质细胞的转录组学特征在种间中存在巨大的差异 。 离体培养模型被广泛应用于研究小胶质细胞的功能 。
2021年9月17日加州大学解剖学系TomaszJ.Nowakowski研究团队比对了原代培养和多能干细胞来源的小胶质细胞的基因表达特点 , 发现了一类可作为reportcard的基因表达特征 , 以便于更好的、更迅速的、更有效的研究小胶质细胞在不同的实验模型、病理状态下的变化 。 将人类小胶质细胞异种移植到大脑类器官中 , 能够表征体外小胶质细胞发育的关键转录程序 。
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基因突变
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X连锁基因IQSEC2的突变与智力障碍(ID)、自闭症和癫痫密切相关 。 IQSEC2可以通过ADP核糖基化因子(ARF)促进鸟苷二磷酸的交换(GDP)与鸟苷三磷酸(GTP)的交换 。
2021年9月17日以色列海法大学ShaniStern研究团队将IQSEC2突变患者的细胞通过多能干细胞诱导海马神经元 , 发现未成熟的颗粒神经元过度兴奋 , 表现钠和钾电流增加 , 分化和发育相关的基因表达出现紊乱 。 随着这些神经元衰老后 , 却表现低兴奋性 , 突触传递和神经元分化的基因表达出现紊乱 。
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乙酰胆碱与学习记忆
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大脑中的认知处理过程必须不断适应动态变化的环境 。 神经元长距离投射释放神经调节递质能够满足这个需求 。 研究表明大脑中的乙酰胆碱主要与觉醒、注意力有关 。 乙酰胆碱促进突触可塑性的诱导过程 , 这有利于学习记忆的形成 。
2021年9月17日布里斯托大学JackR.Mellor研究团队发现CA1中突触释放的乙酰胆碱抑制内嗅皮层和CA3的兴奋性输入 。 此外 , 来自内嗅皮层的前馈抑制表现出比CA3更强的抑制作用 , 引起兴奋/抑制平衡的选择性增强 。 解释了乙酰胆碱调控海马记忆形成的突触可塑性机制 。
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大脑瘢痕
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中枢神经系统病变后形成的疤痕组织对于封闭受伤组织和控制损伤至关重要 。 成熟的中枢神经系统的疤痕是一个分隔的、多细胞的结构体 。 产生成纤维细胞和细胞外基质(ECM)和外周衍生的巨噬细胞 , 构成疤痕的纤维化或基质 。
2021年9月17日瑞典卡罗林斯卡学院ChristianG?ritz研究团队通过比对多个模型引起的疤痕组织后发现基质细胞的分布及范围因病变类型而异 。 在所有产生纤维化组织的小鼠模型中 , 形成瘢痕的成纤维细胞的主要来源是血管周围细胞 , 称为A型周细胞 。
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少突胶质细胞
经验依赖的可塑性已被认为涉及突触强度的变化 。 少突胶质细胞形成髓鞘 , 可隔离轴突并促进快速有效的动作电位传导 。 运动、学习、社交互动以及感官刺激等促进少突胶质细胞前体细胞的分化和髓鞘化 , 这个过程称为经验依赖性的髓鞘化 。
2021年9月17日加州大学JonahR.Chan研究团队发现急性应激能够促进强啡肽的释放 , 并能进一步促进纹状体区域的经验依赖性的髓鞘化 。 而在阻断或敲除强啡肽后能够有效阻断髓鞘化的进程 。